第4期中長期計画の概要 - JAXA

第4期中長期計画の概要

宇宙航空研究開発機構航空技術部⾨事業推進部部⻑⻄澤敏雄

1. JAXA航空の研究開発活動2. ECAT︓航空環境技術の研究開発プログラム3. STAR︓航空安全技術の研究開発プログラム4. SkyFrontier︓航空新分野創造プログラム5. 基礎的･基盤的技術の研究6. まとめ

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１．JAXA航空の研究開発活動（1/2）

新たな製品の創出l 技術潮流やニーズの先読みl 世界トップレベルを担う技術⼒l 企業に先駆けた研究開発

次世代製品の競争⼒強化l JAXAの研究戦略（強み技術）l 企業のビジネス戦略（技術、製造、営業、サービス）

連携

研究成果の社会実装l ユーザーとの連携（運⽤評価等）l 研究/教育での連携l 標準化/規格化での⽀援

FY23 ・・・ FY27 ・・・（速報値）

1 .8兆円

1.0兆円

10～20年後2011年度 2018年度

我が国の航空機産業の⽣産⾼（SJAC:航空宇宙データベース）

JAXA航空の取組み⽅針主な取組み

コアエンジン技術（En-Core）機体騒⾳低減技術（FQUROH）

気象影響防御技術

災害対応航空技術（D-NET）

空港低層⾵情報技術（ALWIN, SOLWIN）

静粛超⾳速機統合設計技術航空機電動化技術

統合シミュレーション技術（ISSAC）

パイロット⾼度判断⽀援技術

JAXA Proprietary4

構造･複合材技術

１．JAXA航空の研究開発活動（2/2）

国際競争⼒強化航空安全/安⼼な社会技術⾰新

(1)社会からの要請に応える研究開発 (2)次世代を切り開く先進技術の研究開発

(3)航空産業の持続的発展につながる基盤技術の研究開発

←MEXT研究開発計画

←MEXT研究開発計画JAXA Proprietary

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JAXA Proprietary6

⾼効率軽量ファン・タービン技術（aFJR）

コアエンジン技術（En-Core）

・2030年代就航の⼩型旅客機向け次世代エンジンについて、国際共同開発でのシェア獲得（設計分担）をねらう。

・JAXAとメーカの連携により、実⽤化レベルの技術実証を⾏う。

・⾼温⾼圧系（コアエンジン部）のシェアをねらう（FY2018〜）・要素試験による実証(1)超低NOxリーンバーン燃焼器技術の開発/実証・世界トップレベルの低NOx性能(2)⾼温⾼効率タービン技術の開発/実証・セラミック基複合材のタービン静翼技術の⾼温健全性・⾼効率タービン性能

コアエンジン

ターボファンエンジ

ン

超低NOxリーンバーン燃焼器⾼温⾼効率タービン

⾼効率軽量ファン技術軽量低圧タービン技術

・低圧系要素の差別化技術を開発・実証（〜FY2017）︓複合材ファン翼中空化（世界初）、低圧タービン翼セラミック基複合材化

・メーカの実⽤化に向けた活動を、JAXAは技術⽀援（FY2018〜）・システムレベル実証︓FY2019導⼊の実証エンジン（F7エンジン）利⽤

複合材技術を駆使して、世界⼀の燃費効率を⽬指す

世界トップの燃焼技術と新材料で、世界⼀の環境性能を⽬指す

2．ECAT︓航空環境技術の研究開発プログラム（1/2）

JAXA Proprietary7

背景

機体騒⾳低減技術の⾶⾏実証（FQUROH ※）

・⼩型旅客機市場や装備品分野における国内航空産業の競争⼒強化をねらう・騒⾳低減のボトルネックとなっている⾼揚⼒装置と降着装置が対象・低騒⾳化技術（JAXA＆企業の共同成果）を⾶⾏実証

(1)実験⽤航空機「⾶翔」を⽤いた技術実証（~FY2018）・フラップ（⾼揚⼒装置）と主脚の低騒⾳化設計技術・ビジネスジェット機で⾶⾏実証・欧⽶の⾶⾏実証を⼤きく上回る低騒⾳効果を確認

フラップと主脚からの騒⾳の⼤幅な低減効果（-3~-4dB）を確認

※ Flight demonstration of QUiet technologyto Reduce nOise from High-lift configurations

2．ECAT︓航空環境技術の研究開発プログラム（2/2）

実験⽤航空機「⾶翔」を⽤いた⾶⾏実証

旅客機規模の⾶⾏実証

(2)旅客機による技術実証に向けた活動（FY2019~）・スラット/フラップ（⾼揚⼒装置）＆主脚の低騒⾳化技術・旅客機規模の機体で⾶⾏実証

JAXA Proprietary8

背景

1. JAXA航空の研究開発活動2. ECAT︓航空環境技術の研究開発プログラム3. STAR︓航空安全技術の研究開発プログラム4. SkyFrontier︓航空新分野創造プログラム5. 基礎的･基盤的技術の研究

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3．STAR︓航空安全技術の研究開発プログラム（1/2）航空交通量は15年ごとに倍増（出典︓ICAO Doc. 9750）

背景

⽬的

・航空交通量の増⼤に伴う必要性︓⇒ 空港・空域の容量拡⼤、環境負荷（CO2等）の低減、航空事故の削減

・機上＆地上の情報を統合処理・パイロットや管制官のタスクを⾃動化＆最適化⇒ 航空機運航の効率化と安全性向上に貢献

■ パイロット⾼度判断⽀援技術

スマートフライト（⾼度判断⽀援）技術JAXA Proprietary

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■次世代運航システム（DREAMS）~FY2015離着陸フェーズの効率化、安全性向上

全⾶⾏フェーズの効率化、安全性向上

■DREAMS成果活⽤促進~FY2017DREAMS成果の実⽤化、規格化

DREAMS: Distributed and Revolutionarily Efficient Air-traffic Management System

背景・特殊気象は航空機運航へ深刻な影響︓⇒ 世界の事故の29%を占める最⼤要因（過去5年）⇒ ⽇本の気象の過酷さは世界最悪レベル

⽬的・気象影響を防御するシステムを開発⇒ 航空機事故低減＆運航効率向上をねらう

航空機に影響する特殊気象

気象影響防御技術（開発中）

WEATHER-Eyeコンソーシアム（2016年1⽉発⾜、22団体が参画）※WEATHER-Eye: Weather Endurance Aircraft Technology to Hold, Evade and Recover by Eye

雪ウィンドシア

霧

乱気流

⽕⼭灰

宇宙線氷・過冷却⽔

雷

3．STAR︓航空安全技術の研究開発プログラム（2/2）■ 気象影響防御技術

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■晴天乱気流事故防⽌技術（SafeAvio）~FY2016乱気流の早期検知パイロットへ情報提供

■ALWIN/SOLWIN空港低層⾵情報提供


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JAXA Proprietary12

4．SkyFrontier︓航空新分野創造プログラム（1/2）

技術参照機体と要求仕様と技術課題

【課題】【技術⽬標】低ソニックブーム︓85PLdB以下低離着陸騒⾳︓ICAO Chapter 14適合低抵抗 ︓巡航揚抗⽐8以上軽量化 ︓ 構造重量15%減

【要求仕様】乗客 ︓50⼈巡航速度 ︓マッハ1.6巡航距離 ︓3,500nm以上

背景

⽬的

実施内容

・超⾳速輸送市場への対する期待（関連技術の進展）・ICAOがソニックブーム基準の策定を推進・⺠間企業が超⾳速機の開発に着⼿・JAXAの超⾳速機の技術蓄積︓ D-SENDなど

・静かな超⾳速機の実現に必要なキー技術を獲得⇒ 将来航空輸送のブレークスルー、航空機産業の発展に貢献

１．国際基準策定︓ ICAOへの貢献／国際共同研究２．システム設計検討︓⼩型SST設計／技術実証の構想⽴案３．要素技術研究︓ 設計コンセプト創出／設計ツール開発

ICAO: International Civil Aviation Organization

D-SEND:低ブーム設計概念⾶⾏実証（2015)■ 静粛超⾳速機統合設計技術

JAXA低ソニックブーム機体設計JAXA Proprietary

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D-SEND: Drop test for Simplified Evaluation of Non-symmetrically Distributed sonic boom

4．SkyFrontier︓航空新分野創造プログラム（2/2）

C T

SOFC

G

Jet fuel tankH2 fuel tank

電動モータ

Battery二次電池水素燃料タンク

ｴﾈﾙｷ゙ﾏﾈｼ゙ﾒﾝﾄｼｽﾃﾑ

発電機

燃料電池

複合ｻｲｸﾙ減速機

Inv

インバータ

MGear Conv

分配器／合成器

Dist/Synth

コンバータ

MGear

MGear

Inv

Inv

高出力密度長時間大出力

高出力密度高高度高耐圧

高ｴﾈﾙｷ゙密度高出力密度低重量面密度

（吹出しは各構成要素の技術課題）航空機電動化コンソーシアム（ECLAIR）

※ECLAIR：Electrification ChaLlenge for AIRcraft Consortium

背景

⽬的実施内容

・航空機輸送量が今後も増加︓⇒ CO2排出量の削減⽬標は2050年に半減（2005年⽐）

・各国で推進系の電動化等の研究開発がスタート・国内オープンイノベーションの場として、ECLAIR発⾜（FY2018）・燃費を⼤幅に削減可能な⾰新的技術を獲得

・エンジンの電動化（ハイブリッド化）による効率向上

JAXAが提案する新⽅式電動ハイブリッドエンジンの構想

航空機⽤電動推進システム⾶⾏試験FEATHER（FY2014）

■ 航空機電動化技術（エミッションフリー航空機技術）

JAXA Proprietary14


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5. 基礎的･基盤的技術の研究（1/1）

①低速バフェット

①⾼速バフェット

③機外騒⾳

④⽔跳ね

③機内騒⾳

②フラッタ

巡航⾶⾏

⽬的

実施内容

・航空機開発シミュレーション技術 ⇒ フロントローディング化（先読み設計に貢献）⇒ メーカの開発を効率化・迅速化（開発期間の短縮）

ISSAC (Integrated Simulation System of Aerospace vehiCles）を構築︓オフデザイン（巡航条件以外）も含めた全⾶⾏領域をカバーする多分野の統合シミュレーション・システム

ISSACに取り込む重点技術課題

■統合シミュレーション技術（ISSAC）

■⾼速流体解析ソフトの開発（FaSTAR※）

国内26⼤学4⾼専が利⽤中⽕神HINOCASIP事業「⾰新的燃焼技術」

での貢献JAXA Proprietary

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※ FaST Aerodynamic Routines


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エンジンコア部/⼩型旅客機のシェア獲得と世界を圧倒する⾰新技術を獲得（約10年後）⇒ JAXA航空︓ ロードマップに沿った研究開発を実施、新たな研究テーマ/ミッションの創出活動に取り組む

6. まとめ

18JAXA Proprietary現在

ご清聴ありがとうございました

JAXA Proprietary19

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